Ritmos Biológicos: Sueño, Vigilia y Conducta

• Estos apuntes contienen información sobre los ritmos biológicos, sus mecanismos fisiológicos, y el control neuronal del sueño y la vigilia, así como la conducta sexual y reproductiva*.

Ritmos Biológicos

• Todos los organismos presentan ritmos biológicos, que son ciclos regulares de procesos fisiológicos o conductuales.

• Estos ciclos están influenciados por factores externos (zeitgebers) y controlados por mecanismos internos (reloj biológico endógeno).

• Implican la preparación fisiológica y conductual ante cambios periódicos en el entorno.

• Tipos de ritmos según su ciclo:

• Circanuales: Aproximadamente 365 días (ej., peso corporal y conducta reproductora).

• Infradianos: Menos de un ciclo por día (ej., ciclo menstrual ≈ 28 días).

• Ultradianos: Más de un ciclo por día (ej., brotes de actividad, alimentación, secreciones hormonales).

• Circadianos: Aproximadamente 24 horas (ej., sueño-vigilia, temperatura corporal, secreción de cortisol).

Ritmos Circadianos

• Ciclo aproximado de 24 horas que influyen en:

• Sueño y vigilia

• Temperatura corporal

• Secreción de cortisol y activación

• Periodos de Propensión al Sueño ocurren después de comer.

• La propensión al sueño se relaciona con la temperatura y la secreción de cortisol.

• La temperatura alcanza su punto más bajo a las 6 am y aumenta a las 9 am.

• La prohibición del sueño ocurre alrededor de las 6 pm y al amanecer, después del pico bajo de temperatura.

Regulación de la Alternancia Sueño-Vigilia

• Proceso homeostático que regula la "cantidad de sueño" necesaria, mediado por la adenosina.

• La deuda de sueño resulta de la acumulación de sustancias químicas (adenosina) durante la vigilia, promoviendo somnolencia.

• El proceso homeostático (S) alcanza su punto más bajo por la mañana y aumenta durante el día, mientras que el proceso circadiano (C) también aumenta la vigilia, disminuyendo por la noche para facilitar el sueño y reducir la adenosina.

Adenosina

• La adenosina aumenta durante la vigilia, acumulándose más con mayor gasto energético.

• Se degrada durante el sueño.

• La administración de adenosina en el hipotálamo incrementa el sueño, actuando sobre los receptores A1.

• La cafeína y la teofilina bloquean los receptores A2A de adenosina en el cerebro, funcionando como antagonistas.

Control Neural de los Ritmos Biológicos

• El núcleo supraquiasmático (NSQ) del hipotálamo es el reloj biológico endógeno.

• Con luz y oscuridad, se mantiene la continuidad del ritmo y se activan por la noche y duermen por el día.

• Una rata con luz y con oscuridad siempre, mantenía sus ritmos, pero si lesionaban el NSQ lo perdían y tenían sueño-vigilia alterado, al igual que otras conductas se perdían como la de activarse y comer por la noche.

• La luz es crucial para activar el reloj biológico.

• Las neuronas del NSQ muestran ritmos circadianos intrínsecos.

• Cada célula tiene su propio ciclo de sueño-vigilia de aproximadamente 24.5 o 25 horas.

• La vía retinohipotalámica controla el ritmo circadiano vigilia-sueño.

• Los ciclos de luz y oscuridad son principales zeitgebers que requieren implicación del sistema visual, aunque los ratones ciegos pueden mantener cierta sensibilidad.

• Los ratones transgénicos, con o sin melanopsina, muestran cambios en la sincronización del ciclo luz-oscuridad. Los receptores de glutamato también participan en el ajuste de los ritmos circadianos.

Núcleo Supraquiasmático (NSQ)

• Las neuronas del NSQ muestran picos de actividad periódica durante el día.

• Lesiones en el NSQ alteran los ritmos de sueño-vigilia, ingesta y secreción hormonal.

• El NSQ tiene conexiones multisinápticas con la glándula pineal (secreción de melatonina durante la noche) y otros núcleos hipotalámicos importantes para el control del sueño.

• Trasplantes del NSQ restablecen los ritmos circadianos.

Glándula Pineal o Epífisis (Diencéfalo)

• La glándula pineal es responsable de la secreción de melatonina durante la noche.

• La luz solar inhibe la síntesis de melatonina, mientras que su ausencia la estimula.

• Está involucrada en el control de los ritmos circadianos y estacionales.

• Las lesiones en el NSQ, NPV, glándula pineal o sus conexiones interrumpen los ciclos estacionales.

• Los trasplantes del NSQ restablecen los ritmos circadianos, pero no los estacionales.

Cambios Estacionales

• En hámsteres machos, se observan ritmos anuales de secreción de testosterona dependientes de la cantidad de luz diurna.

Jet-Lag y Turnos de Trabajo Variables

• Conlleva desincronización de los ritmos circadianos debido a cambios bruscos en los ciclos diarios impactando el sueño, ánimo y rendimiento.
• Administrar melatonina mejora los síntomas.

Ceguera y Ritmos Circadianos

• No todos los tipos de ceguera impiden que la luz llegue al sistema nervioso.
• Aquellos con células ganglionares intactas mantienen sus ciclos circadianos regulados,
• Algunas personas ciegas experimentan un jet-lag crónico.
• Administrar melatonina puede ayudar a regular estos ciclos.

Periodos de Sueño-Vigilia

• El sueño es una conducta circadiana compleja y multifuncional.
• La sincronización ocurre mediante señales externas como la oscuridad, el trabajo y los despertadores.

Estadios y Cambios Electrofisiológicos del Sueño-Vigilia

• Vigilia:

• Gamma (>30 Hz): Ansiedad, estrés, pánico, concentración máxima. Beta (13-30 Hz): Estado atento, alerta y activo con desincronización.

• Alfa (8-13 Hz): Individuo relajado, inactivo física y mentalmente, ojos cerrados.

• Sueño:

• Theta (3.5-8 Hz): Transición sueño-vigilia y distintas fases del sueño.

  Delta (<3.5 Hz, alta amplitud): Sueño de ondas lentas.

Características principales del sueño

• Sueño de Ondas Lentas:

• Movimientos oculares lentos o ausentes.

• Actividad eléctrica cerebral disminuida, predominio de EEG delta sincronizado.

• Tono muscular disminuido.

• Ritmos cardiaco y respiratorio lentos y regulares.

• Actividad genital ausente.

• Posible aturdimiento si se despierta

• Posibles parasomnias

• Sueño REM (Rapid Eye Movements):

• Movimientos oculares rápidos.

• Actividad eléctrica cerebral similar a la de la vigilia, predominio de ritmos theta y beta desincronizados.

• Flujo sanguíneo y consumo de oxígeno cerebrales acelerados.

• Parálisis muscular (EMG aplanado).

• ** Ritmos cardiaco y respiratorio irregulares.

• ** Erecciones parciales en hombres y secreciones vaginales en mujeres (SNA parasimpático).

• ** Estado de alerta y recuerdo de sueños si se despierta

• Sueños oníricos.

Periodos del Sueño

• El tiempo total de sueño para un adulto es de 7 a 8 horas.
• En cada periodo de sueño (8 horas) se repiten 4 a 5 ciclos de sueño.
• Cada sueño tiene una duración de entre 90 y 110 minutos.

Estado de Conciencia y Funcines del Sueño

• Conciencia y Funciones del Sueño
• Al dormir se sueña, pero solo se recuerdan los sueños de manera inmediata al despertar.
• Los sueños onirícos se dan en la fase REM, a partir de memorias y sirven para consolidar el aprendizaje.
• Los sueños sin REM se centran en pensamientos o ideas.

Funciones del Sueño

• Sueño de ondas lentas:
• Conservar la energía, recumeración física y corporal, descanso cerebral y la homeostasis de la Adenosina.
• Memoria declarativa explicita.
• Sueño paradójico
• Desarrollo cerebral, el aprendizaje, la consolidación de la memoria no declarativa/implicita.

Privación de sueño

• Efectos de la restricción de sueño con Ratas: la desaparición de la conducta de acicalamiento; la debilidad física y la falta de coordinación motora.
• Es necesario mantener la temperatura corporal, se auemnta la taza metabólica.
• Resultado, en ratas, la muerte en 19 días.
• Efectos de la privación del sueño total:
• En los primeros días se incrementa el sueño REM.
• Si no se hace, habrá un rebote, por lo que no se duerme el total de horas de deprivación del sueño.

Consecuencias de la privación del sueño en humanos

• Primera noche no hay disconfort pero sin alterar la conducta.
• Temblores e incremento del tono muscular.
• Fatiga y necesidad de dormir.
• Disminución de la temperatura.

Trastornos del Sueño

• Problemas frecuentes que afectan la salud física y emocional; provocan problemas de salud mayores, como la obesidad y alteran el estado de ánimo.

• El insomnio se caracteriza por dificultad de conciliar y mantener el sueño y la estimación de horas de sueño no suele ser acertada. Se acompaña de sensación de sueño no reparador, fatiga, activación emocional, y miedo a no dormir, a raiz de la deprivicación de sueño.

• Si no se trata con fármacos, se puede tratar con cognitivo conductuales o con relajación, mindfulness y una gran higiene del sueño.

• Puede tener fármacos como los hipnóticos y componentes que son agonistas del Gabba..

• La APNEA DEL SUEÑO causa la obstrucción de las vías respiratorias, causando falta de aliento y afectando mas a las personas con obesidad.

• El TERROID NOCTURNO son parasomnias.

• NARCOLEPSIA: Síntomas característicos de crisis de sueño y cataplexía.

Conducta Sexual y Reproductora

• La conducta sexual o reproductora comprende dos tipos:

• CONDUCTA SEXUALMENTE DIMÓRFICAS y las influidas por hormonas.

• Se determinan por: SEXO GENÉTICO O GENOTÍPICO.

• Y sus caracteres sexuales

Desarrollo de los órganos sexuales

• Se determinan por la FERTILIZACIÓN y los CROMOSOMAS SEXUALES.

• Intervienen las GONADAS y se diferiencian los órganos internos con el desarrollo prenatal de los sistemas de Wolff y de Müller , así como la secreción de hormona antimülleriana, y la diferenciación de los genitales con la presencia/ausencia de la DIHIDROESTERONA.

Maduración Sexual y Trastornos Genéticos

• La maduración sexual implica el desarrollo de CARACteres SEXUALES (PRIMARIOS y secundarios.)

• TRASTORNOS GENéticos: hay una serie de síndromes del que afectan al desarrollo sexual, como el MASCULINO XX, el DE INSENSIBILIDAD A LOS ANDRÓGENOS y EL conducto mülleriano PERSISTENTE.

Fases de la Conducta Sexual, y Patrón Típico en Humanos

• La conducta sexual pasa un patrón de fases Las fases de la conducta son la ATRACCIÓN sexual; y las CONDUCTAS APETITIVAS, proceptivas o receptivas que favorecen la interacción sexual. La COPULACION O COITO que determina orgasmos

• Tiene un Patrón típico con un ciclo y respuestas orgásmicas y resoluciones

• Los Efectos Hormonales: y sus ORGANIZADORES afecatan en el CONTROL DE conducta.

Efectos de las Hormonas en la Conducta

• Los efectos ACTIVAdores puede favorecer la aparición de conductas sexuales. En Hombres la testosterona las influyen, al igual que el deseo Las Mujeres es distinta la conexión entre las conductas con efectos con el estradio l, con diferencias entre sexos.

• Hormas como la Oxitocina en la estimulación utrerina.

Neurotransmisores y Dimorfismos

• El control NEURAL de la conducta sexual y sus DIMORFISMOS sexuales requiere SEC EXOdIMÓRFICOes

. - Conexiones con sistemas MODULARES

• La conducta parental se dirige a cuidar a las crías.

• En ROEDORES: Crías no pueden sobevrivir. NEONATOS es cuando tienen su Inmadurez La etapa es Gestante y es cuando comienza la conducta maternal de construir

Neurotransmisores Implicados

• Transmisores como SEROTONINA SNC Y SNP

• SNP DE VAsoCONTricIón DopamiNa y la función sexual masculina.

• Conexión SNc modula y el comportamiento

• opioides en relación a líbido

Circuitos Neuronales en la Conducta Maternal y en Humanos

• ÁREA DE La conducta parental en la corteza cerebral y como sus hormonas pueden afectar de forma directa: PROGESTERONA/ESTRADIOL Oxitocina facilita la conducta parental Inhibición Aversión al Olor . ""